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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2017-03-17

     航空航天飞行器常用的变形高温合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等,这些合金虽然具有良好的综合性能,但是在1100℃时强度都不超过90MPa,限制了其部分应用。1984年,美国Haynes国际工业公司开发了一种可在1100℃ 使用的固溶强化型镍基变形高温合金Haynes230。它是一种综合性能优良的Ni-Cr-W系高温合金,名义成分为Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La,合金中加入了大量的W、Cr等难熔合金化元素以提高基体的强度,同时添加少量的C以形成碳化物来阻碍晶粒长大和强化晶界。该合金在1100℃的高温强度可达135MPa、延伸率可达85%,但目前国内获得的商业级Haynes230合金在1100℃的高温强度仅为90MPa左右,与国内合金水平相当。
  2005年以来,研究人员以1100℃用高温合金为目标,避开γ′相沉淀强化型镍基高温合金的变形抗力大、热加工性能差及在高温(﹥0.6T熔)下γ′相的溶解失效问题,结合成分设计理论、合金元素作用原理、成分计算及试验分析工作,设计开发了一种固溶强化型镍基合金Ni-20Cr-18W-Mo(以下简称试验合金)。科研人员以该合金为研究对象,对其综合性能进行了实样检测,通过检测结果系统地分析合金性能特点,为合金应用奠定基础。
  采用真空感应熔炼+真空白耗电极电弧熔炼双联工艺制备试验合金母合金,得到50kg的Φ100mm铸锭,表面见光后从铸锭顶部半径的1/2处取样进行ICP化学成分分析,得到试验合金主要成分为Cr2O.34%、w18.O3%、Mo1.21%、A10.43%、C0.08%、Ni余量。为了减少合金的偏析程度,对铸锭进行1200℃×24h均匀化处理。处理后铸锭加热到1250℃开坯锻造成25mm厚锻件,合金锻造变形量6O%;锻件截取一半热轧成5mm厚板材;剩余锻件及板材在1270℃真空固溶处理保温2h后水淬,线切割试样。试验结果如下:
  (1)Ni-20Cr-18W-Mo合金在高温条件下的热物特性(如热膨胀系数)优于Haynes230等合金。
  (2)Ni-20Cr-18W-Mo合金具有较优异的高温强度及塑性,1100℃时抗拉强度/延伸率可达到131MPa/66.2%,优于商业级Haynes230合金的强度,与Haynes230公布的最高强度基本相当。
  (3)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃的氧化速率为0.064g/(m2·h),为完全抗氧化级。
  (4)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃、3OMPa条件下初始蠕变阶段和加速蠕变阶段持续时间较长,而稳态蠕变阶段持续时间较短,说明合金高温变形的加工硬化时间和回复软化时间较长。
  (5)试验合金的性能与现有合金相比具有一定优势,但必须注意到目前该合金的相关检测数据都是在铸锭质量及尺寸相对较小的情况下测得的,对于更大质量、更大尺寸,具备商业化应用的铸锭与板材制备还需要进一步开展研究工作。

 

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2019-05-261、高速冲床结构件(如上横梁、立柱等)采用热轧钢板切割,再以折弯机折成所需的形状或尺寸后以V型焊接3-7道不等,再经退火消除应力,探伤检查无瑕疵后,经机械加工完成。
  

2、高速冲床拉紧螺栓采用S45C调质后矫直,经车铣、钻、攻牙后完成。 
  

3、高速冲床工作台板采用热轧钢板火焰切割取材,经退火处理,再精铣。 
  

4、连杆采用球墨铸铁,经镗铣床加工,受力圆柱位研磨,组装前圆柱位须作研合。 
  

5、高速冲床调整螺杆采用中碳钢,棒材锻打后先调质至HS36°后,以车床车削至所须形状与尺寸,再作软氮化处理HRc52°。 
  

6、高速冲床调整螺帽采用铸件,经精车削,与锯牙折合搭配成一组。 
  

7、铜套:青铜铸件,精车削后以液氮冷冻至约-160℃,再植入相关部位,并以固锁螺丝紧固以防松脱,必要时需作研合。 
  

8、高速冲床导轨:青铜铸件,精铣至所需形状与尺寸,以铜销钉固定于相关部位,并以铜螺丝配螺丝防松剂将导轨紧固。 
  
 
9、晋志德高速冲床大齿轮:轮毂:S45C,轮幅:SS400,轮缘:S45C,齿型:直齿,轮毂取材经锻打,轮幅取材热轧钢板经火焰切割至所需形状与尺寸,轮缘为环锻成形,三者再以V型焊接成一体,每一焊道焊接10~12道不等,焊接完成后经退火处理,探伤检查焊道无瑕疵后经立车车削,滚齿机,磨齿机,倒角机等加工。 
  

10、高速冲床中间齿轮:轮毂:S45C 轮幅:SS400 轮缘: S45C 齿型:直齿,轮毂取材经锻打,轮幅取材热轧钢板经火焰切割至所需形状与尺寸,轮缘为撵环锻成形,三者再以V型焊接成一体,每一焊道焊接4-6道,焊接完成后经退火处理,探伤检查焊道无瑕疵后经立车车削,滚齿,磨齿,拉键槽,倒角等加工。 
  

11、冲床传动轴:铬钼合金钢SCM440,4J29棒材经调质,粗车,滚齿, 齿面高频淬火,磨齿,拉键槽,倒角等加工。 
  

12、冲床曲轴:铬钼合金钢SCM440。

2019-07-20高温合金的技术开发
高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能K4169高温合金组织细化及性能优化研究
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2017-11-18GH5605高温合金、GH5605精密合金、GH5605耐蚀合金
合金牌号:GH5605
高温合金化学成分%
C 0.05-0.15
Cr 19.00-21.00
Ni 9.00-11.00
W --
Mo 1.00-1.50
Al 0.20-0.60
Ti 1.70-2.40
Fe 余
Nb--
B---

2017-12-11人民币如果持续贬值,将改善我国外贸出口环境,机械、家电等用钢行业出口将会上升,就能够提升国内上游行业对钢铁产品的需求,改善国内钢材需求环境,缓解钢铁企业生产经营压力。
8月11日,中国人民银行宣布完善人民币汇率中间价报价机制,当日人民币兑美元中间价报6.2298,较此前一日贬值1.9%,创2013年4月来新低。那么,这次人民币贬值对我们钢铁行业有什么影响呢?
 
首先,将增加钢铁企业购买进口铁矿石的采购成本。铁矿石采购成本是钢铁企业生产成本中的“大头”,而目前国内钢铁企业对进口铁矿石依存度很高,所以这次人民币贬值将使国内钢铁企业为购买进口铁矿石而换取外汇的支出增加,从而增加进口铁矿石的购买成本,这对目前处于艰难困境中的国内钢铁企业来说,是一重大利空。
 
其次,将大幅提高国内钢铁企业海外融资成本。前几年,由于人民币处于升值通道中,加上国内融资日益困难,许多国内钢铁企业纷纷赴海外进行融资。这次人民币贬值,将直接增加这些企业的偿付成本,特别是近期面临还款压力的钢铁企业,如果没有做套期保值等相关措施的话,将损失严重。
 
第三,将有利于提高国内钢铁产品出口竞争力,增加出口。人民币贬值将促使国内钢铁产品出口价格弹性更大,从而提高竞争力,有利于增加出口。这对目前产能过剩、国内需求下降的钢铁行业来说,是一个比较好的消息。
 
另外,人民币如果持续贬值,将改善我国外贸出口环境,机械、家电等用钢行业出口将会上升,就能够提升国内上游行业对钢铁产品的需求,改善国内钢材需求环境,缓解钢铁企业生产经营压力。
 
总的来看,此次人民币贬值对钢铁行业的影响有利有弊。广大钢铁企业需要根据自身条件和能力,采取多种措施,把不利影响转化成有利影响,从而提升经营水平,提高经济效益。 


2020-03-30弯曲晶界组织对持久和蠕变性能也有明显影响,延长持久时间,增加蠕变抗力,改善蠕变塑性。精密合金材料在940℃,215MPa条件下的持久时间,对于标准热处理为65小时,对于弯晶热处理达116.5小时,持久时间约提高1倍。精密合金材料弯曲晶界和平直晶界试样在850℃,550MPa条件的蠕变曲线。蠕变速率与时间的关系曲线。可见,与标准热处理比较,等温弯晶处理增加蠕变断裂时间,蠕变断裂平均寿命提高22%~26%,断裂塑性也有提高。蠕变速率降低约1倍。因此,弯晶热处理可使蠕变强度和塑性同时增加。标准热处理和等温弯晶热处理蠕变速率与时间的关系曲线。
精密合金材料弯曲晶界对疲劳裂纹扩展速率的影响取决于试验频率,频率高,影响不大,频率低,明显降低疲劳裂纹扩展速率。精密合金材料弯曲晶界对精密合金材料疲劳裂纹扩展速率的影响非常大。可以通过试验采用标准紧凑拉伸试样,厚度B=12mm,宽度w=32mm,预制疲劳裂纹长度a0=12mm。试验在闭环液压伺服疲劳试验机上进行,采用三段电阻丝对开炉加热,试验温度850℃3℃;R(Pmin/Pmax)=0.25;波形为三角波;试验频率分别为4.2Hz、1Hz和0.1Hz。裂纹测量方法,采用氧化着色沟线法。
精密合金材料疲劳裂纹扩展可以看出,弯曲晶界对疲劳裂纹扩展的影响与试验频率有关。当频率为4.2Hz时,没有影响。当频率低于1Hz时,弯曲晶界抗疲劳裂纹扩展性能优于标准热处理的直晶组织。精密合金材料断口金相观察表明,频率为4.2Hz时,弯曲晶界和平直晶界试样中,疲劳裂纹均呈穿晶断裂特征。当频率为1Hz时,两者疲劳裂纹属穿晶-沿晶混合裂纹。当频率为0.1Hz时,两者均为沿晶裂纹。所以,凡是引起精密合金材料沿晶断裂的疲劳裂纹扩展试验的频率,弯曲晶界均显示其优越性。

2018-07-18可能刚听到硬质合金异形产品这一名词时,大家都不大明白这是什么。其实它也是属于硬质合金产品的一种,是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。以下内容中,我们会具体向大家介绍该产品的分类标准。
 
形状
 
如果按形状来进行区分的话,硬质合金异形产品常见的种类有棒状、板状以及球体三种。其中球状体是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,常见的硬质合金有YG、YN、YT、YW系列。相对于这些,棒状体的合金产品则更具有稳定的机械性能,拥有易于焊接等优点。
 
合金分类
 
就合金种类来分,硬质合金异形产品可以分为钨钴类、钨钛钴类以及钨钛钽类三种。钨钴类合金由碳化钨和粘结剂钴构成,主要用于硬质合金刀具、模具以及地矿类产品。钨钛钽类硬质合金则是由碳化钨、碳化钛、碳化钽及钴构成。所以如果是用于制造一些刀具的话,还是选择钛钽类硬质合金比较好,因为它是万能硬质合金。

2017-05-24高温合金晶界强化(grain  boundary   strengthening  of  superalloy)
添加微量元素改善晶界状态达到高温合金强化的目的。晶界的晶体结构不规则,原子排列混乱,晶格歪扭,又存在各种晶体缺陷(如位错、空洞等),因此晶界在高温变形时是一个薄弱环节。在高温蠕变时,晶界形变量占总形变量的50%,因此强化晶界就成为高温合金强化的一个重要部分。一些有害杂质元素的溶解度很小且往往偏析于晶界,生成低熔点共晶化合物。硫在γ—Fe中的溶解度只有0.015%。因此合金中所含的硫在铁中易形成熔点为988C的Fe+FeS低熔点共晶。硫在镍中会形成熔点只有644℃的Ni+Ni3S2共晶。这些低熔点共晶在晶界的形成会大大恶化合金的热加工性能和高温热强性。通常高温合金中的硫含量控制在0.015%以下,优质高温合金控制在0.005%~0.007%以下。美国宇航材料标准AMS2280规定镍基高温合金必须满足杂质控制标准,要求铋、铊、碲、铅、硒5个元素含量分别在(0.5~5)×10-6以下,同时对锑、砷、镉、镓、锗、金、铟、汞、钾、钠、钍、银、锡、铀、锌等15个微量杂质元素的含量分别控制在50×10-6以下,其总和还不允许超过4O0×10-6为了消除有害杂质和气体的不利作用,进一步净化和强化晶界,可以加入一些微量元素,诸如硼、锆、铪、镁、钙、钡、镧和铈等。硼在晶界偏聚,形成M3B2硼化物(见高温合金材料的间隙相)进行强化。硼能抑制晶界片层状、胞状析出相以及改善碳化物密集不均匀分布的状态,因而对热强性有利。铁、镍基高温合金中硼含量总在0.05%以下,通常控制在0.01%~0.02%左右。铸造高温合金中硼含量略高,一般可达0.02%~0.03%左右。锆和硼有类似作用,但其效果不如硼大。镁是晶界偏聚元素,使晶界碳化物呈颗粒状分布,因而阻止沿晶裂纹的快速扩展,有利于热强性。镁使高温合金的蠕变第二阶段延长,第三阶段扩展,因而获得高的塑性和长的断裂寿命。由于镁使持久断裂塑性提高,可以大大改善持久缺口敏感性。镁还有去除杂质元素的洁净作用。镁、钙、钡、镧和铈等元素由于化学性活泼,与氧有很大的亲和力,可以在冶炼过程中起良好的脱氧去气作用,又能和一些低熔点杂质生成密度较小的难熔化合物,消除有害杂质在晶界的不利作用。这些微量元素的加入量都有一个******量,过量加入反而会使热强性下降。

2017-02-09Incoloy800与Incoloy800H是新华合金的主打产品,也是销售量较高的产品,2016年6月29日无锡金属制品订购了800板材、棒材。紧接着7月13日又加订了800.

Incoloy800与Incoloy800H性能相同,在高达500℃的极高温的水性介质中具有出色的抗腐蚀性,很好的抗应力腐蚀的性能,能耐很多腐蚀介质腐蚀。其较高的镍含量使其在水性腐蚀条件具有很好的抗应力腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性,在氧化性和非氧化性盐中有很好的耐腐蚀性。在水、蒸气以及蒸汽、空气、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蚀性。
 
Incoloy800与Incoloy800H******的区别在于碳含量,800碳含量≤0.1,800H碳含量0.05-0.1,但是,Incoloy800与Incoloy800H的用途是一样的。

2018-07-14超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。
根据不锈钢材料的显微组织特点,超级不锈钢分为超级铁素体不锈钢、超级奥氏体不锈钢、超级马氏体不锈钢和超级双相不锈钢等几个类型。
超级奥氏体不锈钢
在普通奥氏体不锈钢的基础上,通过提高合金的纯度,提高有益元素的数量,降低C含量,防止析出Cr23C6造成晶间腐蚀,获得良好的力学性能、工艺性能和耐局部腐蚀性能,并替代了Ti稳定化不锈钢。
超级铁素体不锈钢
继承了普通铁素体不锈钢强度高、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,同时改善了铁素体不锈钢的延性—脆性转变、对晶间腐蚀较敏感和焊态的低韧性等局限性。采用精炼技术,降低C和N含量,添加稳定化和焊缝金属韧化元素,可获得高Cr、Mo且超低C、N的超级铁素体不锈钢,使铁素体不锈钢在耐腐蚀、耐氯化物的点蚀和缝隙腐蚀等应用方面进入了一个新的阶段。
超级双相不锈钢
该类钢是20世纪80年代后期发展起来的,牌号主要有SAF2507、UR52N、Zeron100等,其特点是含C量低,含有高Mo和高N,钢中铁素体相含量占40%~45%,具有优良的耐腐蚀性能。
超级马氏体不锈钢
属于可硬化的不锈钢,具有高的硬度、强度和耐磨性能,但韧性和焊接性较差。普通马氏体不锈钢缺乏足够的延展性,在变形过程中对应力十分敏感,冷加工成形比较困难。通过降低含碳量,增加镍含量,可获得超级马氏体不锈钢。近年来,各国在开发低碳、低氮超级马氏体钢方面投入很大,研究出一批不同用途的超级马氏体钢。超级马氏体钢已在石油和天然气开采、储运设备、水力发电、化工及高温纸浆生产设备上得到广泛应用。


功能性不锈钢
随市场需求的变化,各种具有特殊用途和特殊功能的不锈钢不断出现。如新型医用无Ni奥氏体不锈钢材料主要为Cr-Ni奥氏体不锈钢,具有很好的生物相容性,含有13%~15%的Ni。Ni是一种致敏因子,且对生物体有致畸、致癌等危害。含Ni植入不锈钢在体内长期使用,会逐渐被破坏而释放出Ni离子。当Ni离子在植入人体附近组织中富集时,可诱发毒性效应,发生细胞破坏和发炎等不良反应。中国科学院金属研究所开发的Cr-Mn-N型医用无Ni奥氏体不锈钢,经过生物相容性试验,性能优于目前临床使用的Cr-Ni奥氏体不锈钢。再如抗菌不锈钢,随着人们生活水平的提高,人们对所处的环境和自身的健康越来越重视,这促进了抗菌材料的研究与开发。1980年以来,以日本为代表的发达国家在家用电器、食品包装、日用品、洗浴设备等方面开始研究应用抗菌材料。日新制钢株式会社和川崎钢铁公司分别研究出了含Cu和含Ag抗菌不锈钢,含Cu抗菌不锈钢是在不锈钢中加入0.5%~1.0%的Cu,并采取特殊热处理,使不锈钢自表面到内部均匀弥散ε-Cu析出物,起到抗菌作用。这种含Cu抗菌不锈钢适合应用于高级厨房用具等系列产品以及其他要求高加工性和抗菌性等的产品。加Ag抗菌不锈钢对大肠杆菌和黄色葡萄球菌等均具有很高的抗菌效果,特别是在加工研磨或者表面受磨损时,这种材料能始终保持良好的抗菌效果。

氮合金化不锈钢

N作为合金元素加入不锈钢中,可提高奥氏体稳定性,平衡双相钢中相的比例,在不影响钢的塑性和韧性的情况下提高钢的强度和耐蚀性,并可部分代替不锈钢中的Ni。在双相钢中,N延缓金属间化合物弥散析出;在马氏体钢中,N与其他元素形成氮化物分布于晶界上,可以提高硬化能力,防止高温回火时奥氏体、铁素体晶粒的长大。近年来研制的高N含量的奥氏体不锈钢,即高强无磁奥氏体不锈钢,具有高温强度,它将广泛作为低温超导材料、高耐蚀性和无磁性材料应用。
高洁净化不锈钢
目前国内不锈钢厂由于夹杂物导致的产品报废率高达20%以上。因而,不锈钢冶炼过程中以夹杂物控制为中心的高洁净化越来越引起人们的重视。在不锈钢冶炼过程中,内生夹杂物是在脱氧、合金化和钢液结晶时产生的。成品的外来夹杂物是在钢液的冶炼、浇铸和运输中产生的。为获得高洁净度的不锈钢,要注意入炉原料、脱氧剂、脱氧制度、精炼和连铸工艺制度等。

其中比较著名的是含6%Mo的钢(254SMo),这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能,在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PI≥40)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金的代用材料。
其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,具有更加优秀的高温或者耐腐蚀性能,是304不锈钢不可取代的。另外,从不锈钢的分类上,特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。 
由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料,所以在制造工艺上相当复杂,一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢,如灌注,锻造,压延等等。


2016-12-061、4J36成形性能:合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
2、4J36焊接性能:合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关,应尽量避免因焊接造成合金成分的改变,因此最好使用氩弧焊,焊接的填充金属最好含有0.5%~1.5%的钛,以减少焊接的气孔和裂缝。
3、4J36零件热处理工艺:该合金热处理可分为:消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力,要进行消除应力退火:530~550℃,保温1~2h,炉冷。
(2)中间退火 为消除合金在冷轧,冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象,以利于继续加工。工件加热到830~880℃,保温30min,炉冷或空冷。
(3)稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。
a)均匀化:在加热中,合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中,加热到830℃,保温20min~1h,淬火。
b)回火:在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃,保温1~4h,炉冷。
c)稳定化时效:使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃,保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件,不宜采用高温处理时,可采用下述消除应力稳定化处理:工件加热到315~370℃,1~4h。
该合金不能用热处理硬化。
4、4J36表面处理工艺:表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗,清除氧化皮。
5、4J36切削加工与磨削性能:该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具,低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。

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